湿度传感器课程设计

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1、 1 第一章第一章 湿度传感器的功能及其原理湿度传感器的功能及其原理 湿度是表示空气中水蒸气含量的物理量，它与人们的生产、生活密切 相关。湿度的检测广泛应用于工业、农业、国防、科技、生活等各个领域。 例如， 集成电路的生产车间相对湿度低于 30%时， 容易产生静电感应而影响 生产；粉尘大的车间由于湿度小产生静电易发生爆炸；纺织厂的湿度低于 6570%RH 时会断线。可见，湿度测量在各个行业都是至关重要的。 在现代社会信息科技的不断迅速发展中，计算机技术、网络技术和传 感器技术的高速更新，使得湿度的测量正朝着自动化、智能化、网络化发 展。随着 2011 年物联网作为新兴产业列入国家发展战略，传感

2、器技术作为 物联网的最前端感知层，在其发展中占了举足轻重的地位。而湿度作为 日常生产、生活中最重要的参数之一，它的检测在各种环境，各个领域都 对起了重要作用。 测量电路由湿度传感器，差动放大器，同相加法放大器等主电路组 成；为了实现温度补偿功能，选择铂电阻温度传感器采集环境温度，通过 转换电桥和差动放大，输入同相加法器实现加法运算，补偿环境温度对湿 度传感器的影响，其中转换电桥工作电压由差动放大器输出电压通过电压 跟随器提供。 应用 IH3605 型温度传感器与集成运放设计测量湿度的电路， 测量相对 湿度(RH)的范围为 0%l00%，电路输出电压为 010V。要求测量电路具有 调零功能和温度

3、补偿功能。使用环境温度为 085。 2 第二章第二章 课程设计的要求及技术指标课程设计的要求及技术指标 2.12.1 课程设计的要求课程设计的要求 1.根据设计要求，查阅参考资料。 2.进行方案设计及可行性论证。 3.确定设计方案，画出电路原理框图。 4.设计每一部分电路，计算器件参数。 5.总结撰写课程设计报告。 2 2.2 .2 课程设计的技术指标课程设计的技术指标 1.湿度测量范围：0100RH； 2.使用环境温度范围：085； 3.输出电压：010V； 4.非线性误差：0.5。 3 第三章第三章 总方案及原理图总方案及原理图 3.1 3.1 电路设计总方案电路设计总方案 测量电路由湿度

4、传感器， 差动放大器， 同相加法放大器等主电路组成； 为了实现温度补偿功能，选择铂电阻温度传感器采集环境温度，通过转换 电桥和差动放大，输入同相加法器实现加法运算，补偿环境温度对湿度传 感器的影响，其中转换电桥工作电压由差动放大器输出电压通过电压跟随 器提供。 3.2 3.2 电路设计原理框图电路设计原理框图 湿湿 度度 传传 感感 器器 PT电阻传电阻传 感器感器 差动放大器差动放大器 2 同相加法器同相加法器 转换电桥转换电桥 输出输出 差动放大器差动放大器 1 电压跟随器电压跟随器 图 3-1 原理框图 4 第四章第四章 各组成部分的工作原理各组成部分的工作原理 4.1 4.1 差动放大电路差动放大电路 差动放大器:是把二个输入信号分别输入到运算放大器的同相和反相 二个输入端，然后在输出端取出二个信号的差模成分，而尽量抑制二个信 号的共模成分的电路。采用差动放大器电路，有利于抑制共模干扰和减小 漂移。 图 4-1 差动放大电路 2 43 4 1 2 1 1 2 o )1( ii u RR R R R u R R u